体彩安徽11选5开奖:A型悬臂式风机振动故障探讨

学术论文王卫东 2018-11-16 10:21:33
    引言
    A型悬臂式风机,风机叶轮无轴承,直接装在电动机轴上,风机的转速与电动机的转速相同。此类型结构适用于介质无特殊要求的小型通风机。风机结构简单、紧凑,机体小,成本低、检修方便,因此被很多火力发电厂采用。目前三门峡华阳发电有限责任公司有近三十台此类型风机在役。
    风机型式如图1所示:
    此类风机运行中,最突出的一个故障问题是振动容易增大。
    A型悬臂式风机振动产生的原因归纳起来主要有以下几点:
    1 电机轴承异常引起振动
    1.1 轴承装配不良的振动
    如果轴颈或轴肩台加工不良,轴颈弯曲,轴承安装倾斜,轴承内圈装配后造成与轴心线不重合,使轴承每转一圈产生一次交变的轴向力作用,滚动轴承的固定圆螺母松动造成局部振动。其振动特征为:振动值以轴向为最大,振动频率与旋转频率相等。
    1.2 滚动轴承表面损坏的振动
    滚动轴承由于制造质量差、润滑不良、异物进入、与轴承室的间隙不合标准等,会出现磨损、锈蚀、脱皮剥落、碎裂而造成损坏后,滚珠相互撞击而产生的高频冲击振动将传给轴承座,把加速度传感器放在轴承座上,即可监测到高频冲击振动信号。这种振动稳定性很差,与负荷无关,振动的振幅在水平、垂直、轴向三个方向均有可能最大,振动的精密诊断要借助频谱分析,运用频谱分析可以准确判断轴承损坏的准确位置和损坏程度。
    2 叶轮动不平衡
    在现场发生的轴承振动中,属于转子质量不平衡的振动占多数。造成转子质量不平衡的原因主要有:叶轮磨损不均匀或腐蚀;叶片表面有不均匀积灰或附着物(如铁锈) ;主轴局部高温使轴弯曲;叶轮检修后未找平衡;叶轮强度不足造成叶轮开裂或局部变形;叶轮上零件松动或连接件不紧固。转子不平衡引起的振动的特征:(1)振动值以水平方向为最大,而轴向很??;(2)振幅随转数升高而增大;(3)振动频率与转速频率相等;(4)振动稳定性比较好,对负荷变化不敏感。
    3 基础松动
    对于此类小型风机,基础通常使用角钢做成,地脚台板厚度大多是3mm-5mm,基础刚性差,基础安装位置也可能在钢格栅或钢梁上,长时间运行容易引起振动,振动主要表现在垂直方向,水平和轴向振动变化不明显。针对此类问题,最直接的办法就是加固地基。
    4 地脚不平
    对于大型风机来说,基础刚性和台板水平度都要求比较高,基建时地基都经过二次浇筑和找平,安装时都会进行联轴器找中心,很少会出现地脚不平引起振动现象。但对于此类悬臂式小型风机,由于重要程度相对较低,又不需要电机找中心,因此地脚不平现象在很多电厂都会存在,也最容易被大家忽略,为检修工作的设备故障判断带来影响。振动现象表现为电机垂直和轴向振幅、振速同步增大或降低。消除这一问题的关键就是每次检修后复查电机地脚水平度。
    下面结合三门峡华阳发电有限责任公司2号炉火检风机检修过程重点探讨地脚不平对振动的影响。
    火检风机设备参数(如表1):
    三门峡华阳发电有限责任公司2号机组于1995元月份投产。2号炉火检风机经过长周期运行后,电机振动严重,振动超过标准值达到15丝,严重危及安全生产。经设备停运检查,叶轮处无积灰、无叶轮动不平衡问题、电机空试振动合格,轴承声音、温度正常。经过认真检查分析,发现风机电机安装基础是厂家用30mm×4mm角钢制成,基础刚性差。为了增加台板刚性,检修中将台板更换为厚度8mm的钢板,用50mm×4mm角钢焊制基础,然后试运,测量振动数据如下(如表2):
    水平方向振动正常,垂直和轴向振幅和振速仍严重超过标准值,甚至超过修前数据。垂直振动大多与基础有关,停风机后再次检查电机基础,发现检修时为方便调整电机位置,将台板地脚孔进行了扩大,初步怀疑是垫片紧固时被拉变形,部分拉进地脚孔内,导致地脚螺栓未紧固。重新更换加厚垫片和高强螺栓,紧固后试转垂直和轴向振动未有明显减小趋势。电机基础是用50mm角钢制成,判断可能为基础不稳引起振动,对基础三个方向进行斜拉支撑加固,并对预埋基础进行检查并重新浇筑,排除基础不稳后重新试转,垂直和轴承振动都在0.10mm左右,没有明显改善。如下图2所示。
    鉴于此种情况,由于水平振动正常,对叶轮进行动平衡试验没有意义,电机空试振动、温度、声音都正常,只能从地基和台板考虑分析。地基经过加固和浇筑,可以排除地基不稳固这一因素。最后检查台板情况,首先,台板焊接牢固,为防止变形,采取多点段焊,不存在松动现象。其次,检查台板四个地脚孔的水平度(逆时针方向地脚依次为#1、#2、#3、#4角)发现电机#1角最低,#3角最高,相差接近1mm。地脚不在同一水平面,极易引起风机振动。
    对地脚处台板进行打磨,重新检查水平度,地脚找平后试转风机,最大振动垂直方向0.03mm,达到合格值。振动数据如下表3:
    基本确定,地脚不平现象是本次引起风机振动的主要原因。
    地脚不平引起振动原因个人认为可以这样理解:因为电机和台板是刚性接触,可以假定电机和台板都是刚性的,变形量可以忽略,由于四个地脚不在同一水平面,地脚紧固后电机与台板在地脚较低处存在细小缝隙,由于水平方向已经定位,风机高速运转时会在垂直和轴向产生较大振动,振速也会成倍增加。如果地脚水平度处理好了,垂直和轴向振动和振速会同步减小。
    5 结束语
    对于A型悬臂式风机,结构比较简单,产生振动的原因相对于大型风机比较少,只要掌握振动的原因及其基本特征,结合检修经验,就能迅速准确判断出故障原因、快速处理,缩短检修时间,提高风机的运行可靠性。
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